戊9、10-12170綜采工作面位于戊二下延采區(qū)東側(cè),采用后退式開(kāi)采,“U”形通風(fēng)方式。采面走向長(zhǎng)474m,傾斜長(zhǎng)127m,傾角9°~12°,工作面設(shè)計(jì)采高4.5m。頂?shù)装寰鶠樯百|(zhì)泥巖。14.5m大采高綜采工作面的特點(diǎn)及難點(diǎn)該工作面在掘進(jìn)期間,出現(xiàn)嚴(yán)重的夾鉆、頂鉆、噴孔、響煤炮等突出預(yù)兆,且效檢超標(biāo)累計(jì)46次,其中qmax為40L/min,Smax為7.4kg/m,通過(guò)分析總結(jié),該工作面有以下4個(gè)特點(diǎn):一是該工作面瓦斯含量22m3/t,瓦斯壓力1.8MPa,普遍存在0.5~2.0m軟煤分層,突出危險(xiǎn)性大;二是采面初采切眼跨度大,達(dá)7.4m,應(yīng)力集中;三是風(fēng)、機(jī)兩巷設(shè)計(jì)斷面大,達(dá)13m2,上、下隅角封堵困難;四是采高大,打鉆困難,管理難度大。
針對(duì)該工作面4個(gè)特點(diǎn),如何管好、用好4.5m大采高支架,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),必須解決4個(gè)難題,即:①摸索大采高礦山壓力規(guī)律及有效控制;②研究大采高抽放空白帶防突措施鉆孔布置及施工工藝;③研究大采高上、下隅角封堵抽放方式及實(shí)施;④研究大采高如何防止煤壁片幫。如該采面雖然選用掩護(hù)式6400kN高阻力支架和淺截深割煤機(jī)等高性能的設(shè)備,但由于措施不力,采面自2004年2月14日以來(lái),煤壁多次片幫,造成回風(fēng)瓦斯?jié)舛仍?%以上,且防突效檢連續(xù)3次超標(biāo),其qmax為7.3L/min,嚴(yán)重威脅著該面的安全生產(chǎn),因此,防止突出和瓦斯超限是該面瓦斯綜合治理工作的重點(diǎn)。
2瓦斯綜合治理措施
2.1強(qiáng)化采場(chǎng)支護(hù)
(1)在工作面安裝礦山壓力監(jiān)測(cè)裝置,責(zé)成專人分析,掌握大采高情況下礦山壓力規(guī)律。
(2)提高規(guī)范支架操作工現(xiàn)場(chǎng)操作質(zhì)量,使其操作規(guī)范化、程序化,做到移架及時(shí)到位,護(hù)幫板及時(shí)打開(kāi)緊貼煤壁,確保初撐力不低于30MPa,做到有效支護(hù)頂板,防止工作面前方應(yīng)力集中。
(3)優(yōu)化割煤工藝,規(guī)范采煤司機(jī)割煤工序,始終先割頂部煤,后割底部煤,嚴(yán)禁留傘檐,割煤機(jī)行
走速度保持2m/min左右,達(dá)到均勻割煤,同時(shí)采煤司機(jī)和支架工要密切配合,做到先收護(hù)幫板、再割煤、移架、伸開(kāi)護(hù)幫板,周而復(fù)始,以防止煤壁片幫,誘發(fā)瓦斯事故。
2.2優(yōu)化防突措施孔布孔參數(shù)
(1)鉆孔布置及封孔工藝。戊9、10煤層透氣性系數(shù)為0.076m2/(MPa2·d),屬較難抽放煤層。該采面在掘進(jìn)期間風(fēng)、機(jī)兩巷沿煤層傾向雖然已布置Φ89mm,深50m左右的本煤層預(yù)抽孔,但其抽放率僅為10%左右,同時(shí)采面中間存在著抽放空白區(qū),為防治突出,使工作面前方應(yīng)力有效向深部前移,利用工作面前方煤體受采動(dòng)卸壓后透氣性顯著提高這一特性,采用卸壓區(qū)淺孔抽放。為此重新測(cè)定該采面措施孔的排放半徑,優(yōu)化大采高工作面鉆孔布置,即一是在采面布置2排Φ89mm、孔深10m、孔間距2m的措施孔,措施孔呈三花眼布置,其中上排孔終孔位置要控制到軟分層中,每循環(huán)共打126個(gè)孔,并采用快速CF-2型封孔器封孔,做到打一個(gè)抽一個(gè),待效檢后進(jìn)行高壓注水,改變煤體結(jié)構(gòu),防止突出;二是采用長(zhǎng)鉆孔效檢,效檢孔深6m,孔間距10m,共打10個(gè)效檢孔,采用q值、s值、Cq等3種指標(biāo)效檢,若效檢參數(shù)均不超,允許進(jìn)尺3m,保留措施孔超前距7m,效檢孔超前距3m。
